线程池源码分析

线程池相关类

ExecutorService ，线程池接口

Executors 线程池工具类，可以生成不同类型的线程池，

        Executors.newFixedThreadPool(3); //固定数量的线程池   corePoolSize=maximumPoolSize=3
        Executors.newCachedThreadPool(); //缓存线程池corePoolSize =0,maximumPoolSize=Integer.MAX_VALUE,
        Executors.newSingleThreadExecutor();//单线程池 corePoolSize=maximumPoolSize=1
        Executors.newScheduledThreadPool(3); //支持定时或者周期性任务执行
        Executors.newWorkStealingPool(); //支持并行执行任务

 Executors.newFixedThreadPool(3);调用的是new ThreadPoolExecutor

所以ThreadPoolExecutor线程池的真正实现类

线程池状态

线程池状态和当前线程池线程数量是封装在ctl原子变量里的

RUNNING：接受新任务并处理队列中的任务
SHUTDOWN ：不接受新任务，但处理队列中的任务
STOP ：不接受新任务，不处理队列中的任务，并中断正在进行的任务（只是向当前线程发送中断信息，是否中断取决于Runnable 的实现逻辑）
TIDYING ：所有任务都已终止，workerCount为0时，线程池会过度到该状态，并即将调用 terminate()
TERMINATED ：terminated()调用完成；线程池中止

向线程池提交任务

带返回值

不带返回值

execute(Runnable) 内部的逻辑

    1.如果当前线程池内线程数量小于corePoolSize 数量,会创建一个新的线程，去执行该任务
    2.如果线程池内线程数量大于corePoolSize,则会将任务提交到 workQueue(阻塞队列)。通过offer方法添加，会立即返回是否添加成功
    3.如果workQueued队列已经满了，而当前线程池内线程数量小于maximumPoolSize ,
      则创建一个新的线程执行该任务,如果当前线程池内线程数量大于maximumPoolSize数量，则执行拒绝策略

测试execute方法

public class TestExecute {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
        LinkedBlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<Runnable>(5);
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 3, TimeUnit.SECONDS, queue); // 默认直接抛出异常
        for (int i = 1; i <= 17; i++) {
            Thread.sleep(10);
            threadPool.execute(new Thread(new MyRunnable(), "Thread—Pool-".concat(i + "")));
            System.out.println(" index = "+ i+" ,  线程池的线程数量： " + threadPool.getPoolSize());
            if (queue.size() > 0) {
                System.out.println("----------------任务队列大小" + queue.size());
            }
        }
        threadPool.shutdown();
        System.out.println("*********");
    }

    public static class MyRunnable implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            try {
                //休眠300毫秒
                Thread.sleep(1000);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

测试结果

============================================================================================================

线程池的状态

关闭线程池

ThreadPoolExecutro#shutdown()方法，其实做了三件事：1、将线程池的状态修改为shutdown,使得不能再往线程池添加新的任务。2 、中断所有的空闲线程。3、试着终止线程池（只有当线程池的状态是Tyding时，才调用子类重写的terminated方法）

调用shutdown方法

（1）线程池状态被修改为shutdown了，不能继续向线程池添加新任务了，如果继续调用execute方法添加新任务的话,就会抛出RejectedExecutionException异常。

（2）会中断所有的空闲线程，但是已经提交的任务会继续执行完。

（3）该方法是立即返回的，不阻塞当前线程。

/**
 * 测试shutdown方法，创建固定数量的线程池，线程大小为4，执行executorService.shutdown();后，线程池的状态被修改为shutdown了，
 * 3个idle线程会中断，即线程运行结束了，然后有1个正在运行的线程在1秒后也运行结束了，由线程池状态转化关系可知，线程池会变为terminated状态
 * 应用结束
 */
public class ExecutorSeviceTest {


    public static void main(String[] args) {

        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);

        executorService.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("==========");
        });

        executorService.shutdown();

//        try {
//            executorService.submit(()->{});
//        }catch (Exception e){
//            e.printStackTrace();
//        }

        System.out.println("#####################");


    }
}

ThreadPoolExecutor#shutdownNow()该方法会将线程池状态修改为stop,会中断所有启动的线程

调动shutdownNow()方法

（1）线程池状态被修改为stop了，不能继续向线程池添加新任务了，如果继续调用execute方法添加新任务的话,就会抛出RejectedExecutionException异常。

（2）会中断所有的线程

（3）该方法不会阻塞，会返回在任务队列中还没有执行的任务

/**
 * 测试shutdownNow()方法，创建固定数量的线程池，线程大小为4，执行executorService.shutdownNow();后，线程池的状态被修改为stop了，
 * 会中断所有的线程，由线程池状态转化关系可知，线程池会变为terminated状态
 * 应用结束
 */
public class ExecutorSeviceTest {


    public static void main(String[] args) {

        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);

        executorService.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println(" --------------- interruped ----------------");
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("==========");
        });

        executorService.shutdownNow();

//        try {
//            executorService.submit(()->{});
//        }catch (Exception e){
//            e.printStackTrace();
//        }

        System.out.println("#####################");


    }
}

ThreadPoolExecutor#awaitTerminated() ，传入一个超时时间，在指定的时间范围内，所有的任务都结束返回true,假如超时则返回false

/**
 * 测试awaitTermination()方法，
 * 该方法会阻塞当前线程，一般是在调用shutdown方法后调用该方法，
 * 返回true， 当线程池所有任务都执行完了，线程池状态变为terminated了，并且没有超时
 * 返回false,  超时
 */
public class ExecutorSeviceTest {


    public static void main(String[] args) {

        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);

        executorService.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println(" --------------- interruped ----------------");
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("==========");
        });

          executorService.shutdown();
//        try {
//            executorService.submit(()->{});
//        }catch (Exception e){
//            e.printStackTrace();
//        }

        try {
            boolean flag = executorService.awaitTermination(5, TimeUnit.SECONDS);
            if(flag){
                System.out.println("线程池所有的任务都执行完了");
            }else{
                System.out.println("线程池还有任务没有执行完，等待超时了");
            }

        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }


    }
}

默认的线程池拒绝策略

DiscardOldestPolicy 丢弃时间最久还没有执行的任务，然后添加当前的任务

AbortPolicy 抛出异常

DiscardPolicy 直接丢弃当前任务

CallerRunsPolicy main线程去执行当前任务